本發(fā)明涉及一種植物絕緣油,特別涉及一種基于扁桃油的植物絕緣油及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
目前,電力系統(tǒng)中的變壓器多是油浸式變壓器,變壓器內(nèi)絕緣液體的選擇尤為重要。在變壓器中絕緣油主要有兩個重要作用,一是與固體絕緣材料(如絕緣紙)共同起到絕緣作用;二是其可以吸收變壓器繞組產(chǎn)生的熱量進行散熱冷卻,確保變壓器安全穩(wěn)定運行。由于礦物絕緣油成本低廉,絕緣性能和冷卻性能好,從而得到了廣泛的應(yīng)用。但是礦物絕緣油燃點低、生物降解性差,是一種不可再生的資源,即將面臨著緊缺和枯竭的困境。因此人們一直在尋找礦物油的替代品。例如英國斯旺公司和通用電氣公司分別研制了Askarel不燃油和難燃的合成酯Midel7131作為絕緣油,美國DSI公司也研發(fā)出了數(shù)種難燃礦物油(包括α油、β油、聚α烯等)。但是Askarel不燃油中的聚氯聯(lián)苯(PCB)有毒,并且這些油的生物降解率低,生產(chǎn)成本高,這些條件都限制了合成酯絕緣油的廣泛使用。
研究表明,植物絕緣油具有良好的電氣性能,閃點高于300℃,生物降解率高達97%,滿足電氣設(shè)備防火性能的要求,是未來替代礦物絕緣油的良好的環(huán)保型液體電介質(zhì)。目前,作為植物絕緣油的油種主要是菜籽油和大豆油,而這兩種植物油又是食用油最主要的油種。據(jù)報道,我國國內(nèi)食用油年產(chǎn)量為950~980萬噸,遠遠不能滿足2100~2200萬噸的年消費量。因此,我國的植物油60%以上依賴進口原料或直接進口食用油,這使得在我國植物油難以作為植物絕緣油大力推廣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足,本發(fā)明的首要目的是提供一種基于扁桃油的植物絕緣油,該基于扁桃油的植物絕緣油的抗氧化性能得到增強;其中以扁桃油和/或扁桃油的改性油作為主要植物油油種,結(jié)合礦物絕緣油得到的植物絕緣油不僅抗氧化性能得到增強,而且閃點得到明顯提高和運動粘度得到明顯降低。
本發(fā)明的另一目的是提供上述基于扁桃油的植物絕緣油的用途。
本發(fā)明上述目的通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種基于扁桃油的植物絕緣油,按重量份計,包括如下組分:
扁桃油和/或扁桃油的改性油 19-98份;
其它植物油和/或礦物油 0-79份;
添加劑 0-20份。
優(yōu)選地,所述基于扁桃油的植物絕緣油,按重量份計,包括如下組分:
扁桃油和/或扁桃油的改性油 45-90份;
其它植物油和/或礦物油 0-55份;
添加劑 0.5-15份。
本發(fā)明所述的扁桃(Amygdalus communis L.)又名巴旦杏,是薔薇科扁桃屬的落葉喬木,是世界上著名的干果和木本油料樹種。目前新疆喀什地區(qū)的莎車縣和英吉沙縣是扁桃主產(chǎn)區(qū),兩縣2010年栽培面積已發(fā)展到19200hm2。扁桃具有抗干旱,耐瘠薄,是我國北方干旱、半干旱地區(qū)的理想樹種。其適應(yīng)性強,具有極強的沙漠生存能力和固沙作用,是治理沙漠的有利武器,且不會與糧油爭地。扁桃油具有很高的食用及藥用價值,不但可以緩解我國食用油緊缺的現(xiàn)狀,而且也可以促進扁桃油作為植物絕緣油得到大力推廣。扁桃油中主要含有5 種脂肪酸,主要為不飽和脂肪酸 (91.4% 以上),其中油酸含量為74.2%~79.0%,亞油酸含量為12.5%~17.8%,棕櫚油酸0.22%~0.31%。飽和脂肪酸中硬脂酸含量為0.84%~1.50%,棕櫚酸6.63%~6.68%。其中,扁桃油中單一不飽和脂肪酸含量高達74.2%~79.0%,能夠增強基于扁桃油的植物絕緣油的抗氧化性能。
其中,所述扁桃油的改性油選自扁桃油的氫化改性油和/或扁桃油的酯交換改性油。
其中,所述其它植物油選自油菜籽、大豆油、椰油、玉米油、向日葵油、芝麻油、大麻油、橄欖油、棕櫚油、紅花油、黑醋栗種子油、紫草科種子油、長豆角種子油、胡荽種子油、棉籽油、亞麻種子/亞麻仁油、葡萄籽油、木棉花種子油、洋麻種子油、黃秋葵/木槿種子油、番木瓜果種子油、紫蘇種子油、罌粟種子油、南瓜種子油、茶籽/茶花油、番茄種子油、西瓜籽油、麥芽油中的一種或幾種。
其中,所述添加劑選自抗氧化劑、金屬鈍化劑、降凝劑、降粘劑中的一種或幾種;所述抗氧化劑選自特丁基對苯二酚、2,6-二叔丁基對甲酚、丁羥基茴香醚、沒食子酸丙酯、荼多酚、抗壞血酸棕櫚酸酯、四氫苯丁酮、α/β/δ-生育酚、IgranoxL109、IgranoxL64、IgranoxL94的酚抗氧化劑、IgranoxL57的辛基化/丁基化的二苯胺抗氧化劑、4,4-亞甲基雙(2,6-二叔丁基苯酚)、葵基/苯基α-萘胺(烷基苯α-萘胺)中的一種或幾種;所述金屬鈍化劑選自甲基苯并三氮唑衍生物、液態(tài)三氮唑衍生物、三氮唑環(huán)己烯、噻二唑衍生物中的一種或幾種;所述降凝劑選自:α-烯烴共聚物、聚α-烯烴、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯中的一種或幾種;所述降粘劑選自乙酸-醋酸乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-反丁烯二酸酯中的一種或幾種。
本發(fā)明所述的基于扁桃油的植物絕緣油的制備方法:將扁桃油和/或扁桃油的改性油、添加劑、和/或其它植物油和/或礦物油按照重量份配比均勻混合,即得。
本發(fā)明還公開了一種基于扁桃油的植物絕緣油在變壓器中的應(yīng)用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
1)本發(fā)明采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作為單一植物油油種得到的植物絕緣油、采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作為主要植物油油種,并結(jié)合其它植物油得到的植物絕緣油的抗氧化性能得到明顯增強,從而保證基于扁桃油的植物絕緣油在變壓器中更加穩(wěn)定運行;
2)本發(fā)明采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作為主要植物油油種,并結(jié)合礦物油得到的基于扁桃油的植物絕緣油的抗氧化性能得到明顯增強,從而保證基于扁桃油的植物絕緣油在變壓器中更加穩(wěn)定運行;閃點得到明顯提高,從而降低變壓器在使用中存在的安全隱患;同時,運動粘度得到明顯降低,從而利于運行中變壓器的散熱;
3)本發(fā)明采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作為單一植物油油種得到的植物絕緣油、采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作為主要植物油油種,并結(jié)合其它植物油得到的植物絕緣油、以及采用扁桃油和/或扁桃油的改性油作為主要植物油油種,并結(jié)合礦物油得到的基于扁桃油的植物絕緣油具有小于0.754%(90℃)的介質(zhì)損耗因數(shù),大于69.6kV的擊穿電壓,進行48h氧化安定性后,酸值均小于0.351mgKOH/g,沉淀物小于0.68‰,各項性能均符合IEC 62770-13的標準。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明,以下實施例為本發(fā)明較佳的實施方式,但本發(fā)明的實施方式并不受下述實施例的限制。
各性能指標的測試標準或方法:
運動粘度(40℃):ASTM D445;
介質(zhì)損耗因數(shù)(90℃):ASTM D924;
擊穿電壓(間距2.5mm):ASTM D1816;
閃點:ASTM D92;
48h氧化安定性:參照NB/SH/T 0811-2010,條件改進為在有銅催化劑存在下,將25 g 試樣置于110℃的油浴中,通入空氣,流量為1 L /h,氧化48 h 后,測定油樣的酸值及生成的沉淀物質(zhì)量,并以酸值和沉淀物(沉淀物質(zhì)量與試樣質(zhì)量比,‰)來表示油品的氧化安定性。油溶性酸值越高、沉淀物數(shù)值越大,氧化安定性越差。
實施例1-12:基于扁桃油的植物絕緣油的制備
按表1的配比將扁桃油和/或扁桃油的改性油、添加劑、和/或其它植物油和/或礦物油均勻混合,即得基于扁桃油的植物絕緣油。所得基于扁桃油的植物絕緣油的運動粘度(40℃)、介質(zhì)損耗因數(shù)(90℃)、48h氧化安定性、擊穿電壓、閃點的測試結(jié)果列于表1中。
對比例1-4:植物絕緣油的制備
按表1的配比將其它植物油和/或礦物油、添加劑均勻混合,即得植物絕緣油。所得植物絕緣油的運動粘度(40℃)、介質(zhì)損耗因數(shù)(90℃)、48h氧化安定性、擊穿電壓、閃點的測試結(jié)果列于表1中。
表1